CC BY
123
Сертификация электронных и радиоэлектронных компонентов
Роль сертификации ЭРК в настоящее время весьма велика. Конечный ориентир сертификации ЭРК — применение высококачественной элементной базы, обеспечивающей высокую эффективность изделий электроники.
Строганова Е.П.,
дт.н., профессор кафедры МС и ИТС ФГОБУ ВПО МТУСИ
На современном рынке электроники, ориентированном на специализированное производство, качество продукции все более зависит от качества компонентов, и главным, с точки зрения качества конечной продукции, становится выбор приемлемых партнеров-поставщиков.
Современный рынок электроники претерпел также глубокие технологические изменения. Производители оборонной продукции на предыдущем этапе развития являлись разработчиками наиболее высокотехнологичной продукции. Однако расходы на оборонную продукцию были урезаны, и произошло бурное развитие информационных технологий и телекоммуникаций в коммерческом секторе, так что продвинутые технологии стали приходить в военный сектор из коммерческого. Развитие технологий двойного назначения стало эффективным решением как для развития передовых коммерческих технологий, так и для обеспечения оборонных программ.
Основными технологическими тенденциями для электронных и радиоэлектронных компонентов (ЭРК) можно считать микроминиатюризацию, увеличение производительности, функциональных возможностей, плотности микросхем, интегрирование различных ЭРК в одном, переход к новым материалам, переход к верхней части диапазона СВЧ. Можно отметить также возрастание требований к характеристикам ЭРК для авиационной и космической промышленности и для военных целей, в первую очередь, по стойкости к дестабилизирующим факторам, надежности и отказоустойчивости, длительности жизненного цикла.
Наиболее эффективным решением при создании качественной электроники является сертификация ЭРК, аттестация технологий, компаний-изготовителей компонентов и поставщиков, в том числе сертификация их систем менеджмента качества (СМК). Сертификация на глобальном рынке должна опираться на единые стандарты, разработанные международными организациями.
Сертификация СМК проводится на соответствия стандартам ISO 9001 [1], AS/EN/JISQ 9100 [2] в авиационной промышленности, ISO/TS 16949 [3] в автомобильной промышленности, стандартам НАТО серии AQAP [4] в военной промышленности.
Поставщики, технологии и компоненты, отвечающие требованиям Европейского космического агентства (ESA), включаются в квалифицированные перечни QML, QPL, EPPL Европейской системы обмена информацией по компонентам космического применения (ESCIES) [5]. В то же время поставщик, не включенный с соответствующие квалифицированные перечни и имеющий статус случайного поставщика, должен демонстрировать в полном объеме возможность удовлетворения требований потребителя.
Сертификация по системе стандартов министерства обороны США (MIL-STD, MIL-SPEC), предполагает классификацию ЭРК как industry, space и military в зависимости от уровня защиты оборудова-
ния от различных воздействий (вибрация, влага, удары, температура и т.п.) согласно MIL-STD 810 [6].
В области коммерческой электроники в течение последних 1015 лет происходит внедрение новых материалов и технологий, разработанных уже не при поддержке военных и аэрокосмических программ. Авиакосмическая промышленность в значительной степени зависит от электронных компонентов, которые разработаны и изготовлены для других рынков, таких как бытовая электроника, телекоммуникации и тд По этой причине авиакосмической промышленности потребовалось определить свои требования, чтобы гарантировать надежность таких компонентов. Для решения этого вопроса МЭК опубликовал стандарт TS 62239 [7], описывающий процессы для успешного использования компонентов в аэрокосмической промышленности. Сертификацию на соответствие TS 62239 осуществляет IECQ (International Electrotechnical Commission Quality Assessment System for Electronic Components) [8].
Около 20 % от стоимости новых коммерческих самолетов, а в случае военных самолетов — и более, составляет электроника. Авиационно-космическая промышленность в настоящее время сталкивается с проблемами контроля устаревания продуктов, смягчения воздействия атмосферной радиации, применимости новых материалов в связи с законодательным запретом на использование свинца и других опасных материалов в электронных устройствах. Авиакосмический рынок, с другой стороны, остается небольшим. На этом рынке существует множество особых требований к безопасности, прочности, надежности в течение всего жизненного цикла. Гражданский самолет может эксплуатироваться 20 и более лет, а некоторые военные самолеты могут летать и более 50 лет. Как следствие, аэрокосмическая отрасль все больше и больше зависит от ЭРК, оборудования и систем, разработанных и произведенных для других отраслей. При этом компании аэрокосмической отрасли и ведомства при закупках хотят быть уверены, что радиоэлектронное оборудование и системы соответствуют требуемой производительности, безопасности, прочности, надежности. Обязывая производителей ЭРК использовать сертификат IECQ, покупатели могут уменьшить или даже исключить дорогие, отнимающие много времени испытания и экспертизы, в то же время сохраняя полную уверенность в том, что компоненты действительно имеют заявленное качество.
Производители могут запрашивать сертификат IECQ с целью подтверждения качества в рамках Планов управления электронными компонентами (ECMP) [9], которые должны соблюдать поставщики. При сертификации IECQ для военных программ ECMP могут использоваться совместно с военными стандартами MIL-SPEC, а для сертификации в коммерческих целях могут использоваться стандарты МЭК и другие документы.
Сертификация IECQ применяется, главным образом, для сертификации электронных компонентов, используемых в аэрокосмической промышленности, однако применяется и для компонентов, используемых в военных или коммерческих целях. Сертификация IECQ особенно актуальна для производителей, которые имеют де-
Рис. 1 . Знак соответствия системы сертификации электронных компонентов IECQ
ло с масштабным автоматизированным производством. Знак соответствия IECQ показан на рис. 1.
IECQ обеспечивает наглядность и независимость проверки электронных компонентов и связанных с ними материалов и процессов. В настоящее время в IECQ сертифицируются электронные компоненты и связанные с ними материалы, такие как активные и пассивные компоненты, интегральные схемы, электромагнитные и электромеханические, оптические компоненты, печатные платы и кабели. В рамках IECQ применяются стандарты МЭК четырех уровней: основополагающие, общие технические условия, групповые технические условия и технические условия на конкретные типы компонентов, а также военные стандарты, NACA и др.
В IECQ предусмотрены аттестация технических возможностей, технологий, процессов управления использованием опасных веществ в компонентах, а также аттестация независимых испытательных лабораторий.
Аттестация технологии основана на контроле и постоянном улучшении технологии производства. Производитель должен показать качественную систему организации производства, например, СМК, соответствующую ISO 9001, применять статистические и другие методы контроля.
Аттестация поставщика является гарантией того, что в каждом звене цепочки поставок компонентов требования заказчика будут выполнены в полном соответствии с методикой IECQ.
До 90-х годов прошлого века Россия имела сертифицированные IECQ производства компонентов и аттестованные испытательные лаборатории. Предпринимались попытки создать собственную научно-обоснованную систему сертификации производств ЭРК [10]. Однако состояние отечественной электронной промышленности, использующей в настоящее время более 70% ЭРК иностранного производства, сместило акцент сертификации на поставщиков иностранных ЭРК.
Российская авиационно-космическая промышленность и военная промышленность нуждается в надежных и качественных ЭРК, так как их отказ в готовых изделиях приводит к огромным материальным затратам и зачастую определяет безопасность. Применению ЭРК класса industrial в аппаратуре для авиационного и космического применения препятствует ряд факторов. Помимо недостаточных га-
рантируемых изготовителем показателей надежности и радиационной стойкости, очень велики затраты на сертификацию такой ЭРК и дополнительные испытания, по стоимости соизмеримые с разработкой и изготовлением специализированной ЭРК. Для данного применения требуется как закупка сертифицированных ЭРК классов military, space у аттестованных поставщиков, так и испытания и сертификация в соответствии с российскими требованиями.
В России сертификация ЭРК и изделий военного назначения осуществляется в рамках специализированной системы сертификации с применением как гражданских, так и военных стандартов, а также требований госзаказа на основе следующих положений:
• реализация требований к системе обеспечения качества и надежности изделий, ориентированной на более ранние стадии их создания;
• применение гибкой системы контроля качества готовой продукции, основанной на результатах приемочного контроля и информации о состоянии процесса производства;
• установление для всех групп изделий единых принципов статистического контроля и статистического регулирования технологического процесса;
• введение статистических показателей надежности компонентов и методов их подтверждения, согласованных с требованиями надежности радиоэлектронной аппаратуры;
• определение процедуры сертификации СМК и производства.
Таким образом, роль сертификации ЭРК в настоящее время
весьма велика. Конечный ориентир сертификации ЭРК — применение высококачественной элементной базы, обеспечивающей высокую эффективность изделий электроники.
Литература
1. ISO 9001:2008. Quality management systems. Requirements.
2. AS/EN/JISQ 9100:2009. Quality Management Systems.
Requirements for Aviation, Space and Defense Organizations.
3. ISO/TS 16949:2009. Quality management systems. Particular requirements for the application of ISO 9001:2008 for automotive production and relevant service part organizations.
4. AQAP-2110. Allied Quality Assurance Publications. NATO Quality assurance requirements for design, development and production.
5. www.escies.org
6. www.dscc.dla.mil
7. IEC/TS 62239 (2008). Process management for avionics. Preparation of an electronic components management plan.
8. www.iecq.org
9. 04-02-3016-03 Electronic Component Management Program (ECMP).
10. Кондратенко ПА Оптимальная модель сертификации производств электрорадиоизделий и материалов военного назначения. Дис. на соиск. уч. ст. д.т.н. — Мытищи, 2003. — 215 c.
